Metodología: cómo calcula el simulador los efectos nucleares

Todo lo que el simulador dibuja en el mapa se calcula a partir de modelos de efectos de las armas nucleares desclasificados y publicados abiertamente. Esta página explica de dónde salen las cifras y en qué supuestos se apoyan.

Fuentes principales

La referencia central es The Effects of Nuclear Weapons, de Samuel Glasstone y Philip J. Dolan (3.ª edición, 1977), el compendio estándar de datos sobre efectos nucleares, en su día publicación oficial del Gobierno de Estados Unidos, desclasificado hace mucho y de libre acceso. Las relaciones complementarias proceden de los trabajos de escalado de E. Royce Fletcher, del informe The Effects of Nuclear War (1979) de la Oficina de Evaluación Tecnológica de Estados Unidos y de las ecuaciones, documentadas abiertamente, que popularizó el proyecto NUKEMAP de Alex Wellerstein.

Sobrepresión de la onda expansiva

El daño por onda expansiva se expresa en psi (libras por pulgada cuadrada) de sobrepresión. Las distancias escalan con la raíz cúbica de la potencia (escalado de Hopkinson–Cranz): una bomba 8× más potente solo empuja cada anillo de presión 2× más lejos. Los anillos por defecto del simulador corresponden a umbrales de daño bien establecidos: 20 psi, los edificios de hormigón armado quedan destruidos y la mortalidad se acerca al 100 %; 5 psi, la mayoría de los edificios residenciales se derrumban; 1 psi, los cristales de las ventanas se rompen y causan heridas. En las explosiones aéreas el modelo puede optimizar la altura de la explosión para maximizar el radio de la sobrepresión elegida.

Radiación térmica

Los anillos térmicos muestran la distancia oblicua a la que el pulso de calor entrega energía suficiente (en cal/cm²) para causar quemaduras de primer, segundo o tercer grado con una probabilidad dada, o para prender madera seca. La energía necesaria crece despacio con la potencia, porque las explosiones mayores emiten su pulso durante más tiempo. El modelo supone una visibilidad atmosférica razonablemente buena; la bruma, las nubes y las sombras cambian mucho los resultados reales.

Radiación ionizante

Los anillos de radiación muestran la distancia a la que la ráfaga inicial de neutrones y rayos gamma entrega una dosis inmediata dada (en rem). Las dosis de 500–600 rem suelen ser mortales sin cuidados médicos intensivos. En las armas de gran potencia los radios letales de onda expansiva y de radiación térmica se extienden mucho más allá del radio de la radiación inicial, y por eso este efecto importa sobre todo en las armas pequeñas, del tipo de la de Hiroshima.

Lluvia radiactiva

El penacho de lluvia radiactiva se modela para explosiones en superficie (una explosión aérea cuya bola de fuego no toca el suelo produce poca lluvia radiactiva local). Las entradas son la potencia, la fracción de fisión y la velocidad y dirección del viento; la salida es un conjunto de contornos de tasa de dosis en rads por hora, referidos a una hora después de la detonación («H+1»), según el enfoque simplificado tipo SIMFIC descrito en la literatura abierta. Los patrones reales de lluvia radiactiva son mucho más irregulares: dependen de los vientos a cada altitud, de la lluvia y del relieve.

Relieve y edificios

Cada anillo del mapa se calcula para terreno llano y despejado, que es también como están construidos los modelos clásicos de referencia. El paisaje real cambia el panorama. El destello de calor viaja en línea recta, así que todo lo que queda detrás de una loma o de un edificio sólido está a salvo de las quemaduras, mientras que las laderas expuestas que miran a la bola de fuego pueden recibir un castigo mayor. La onda expansiva rodea los obstáculos, pero las colinas la debilitan en su cara opuesta, y los valles y las calles largas y rectas pueden canalizarla. Nagasaki es el ejemplo de manual: la bomba estalló sobre el valle de Urakami y las colinas que lo rodean contuvieron buena parte de la destrucción, de modo que el centro de la ciudad, detrás de ellas, sufrió mucho menos daño del que los anillos por sí solos harían pensar. Los barrios densos de edificios altos añaden su propio apantallamiento y sus escombros. Toma los anillos como una estimación de escala para una ciudad llana idealizada, no como un mapa de daños calle por calle.

Para mostrar parte de esto, el mapa dibuja las sombras del relieve después de cada detonación. Con datos abiertos de elevación, el simulador lanza 720 rayos desde la bola de fuego (a la altura real de la explosión y teniendo en cuenta la curvatura terrestre) y raya en azul cada lugar dentro del radio de quemaduras que no ve la bola de fuego: sin línea de visión no hay quemaduras por el destello. Los edificios no se incluyen, porque no existe ningún conjunto de datos mundial con las alturas de los edificios. Las zonas ocultas muy por detrás de las grandes crestas (la línea de visión pasa más de 150 m por debajo del terreno) se rayan en rojo dentro del radio de la onda expansiva, como indicio cualitativo de que allí la onda probablemente es más débil; los anillos de la onda expansiva siguen siendo circulares, porque modelar cómo una onda de choque se curva alrededor del relieve real exigiría una simulación física completa. En terreno llano, como la mayor parte de Kiev o de Hiroshima, las sombras casi desaparecen, como debe ser.

Estimación de víctimas

Después de cada detonación, el simulador estima cuántas personas morirían y cuántas resultarían heridas. Cuenta los residentes de cada kilómetro cuadrado dentro de los anillos de daño con la cuadrícula de población GHS-POP 2025 (30 segundos de arco, alrededor de 1 km; Comisión Europea, Centro Común de Investigación, Global Human Settlement Layer, CC BY 4.0) y aplica las tasas de víctimas por sobrepresión del estudio The Effects of Nuclear War (1979) de la Oficina de Evaluación Tecnológica de Estados Unidos: por encima de 12 psi muere cerca del 98 %; entre 5 y 12 psi muere el 50 % y el 40 % resulta herido; entre 2 y 5 psi muere el 5 % y el 45 % resulta herido; entre 1 y 2 psi cerca del 25 % resulta herido. En las armas pequeñas, cuya radiación inicial llega más allá de la zona de daños graves, al menos la mitad de las personas dentro del anillo de 500 rem se cuentan como muertas.

Estas cifras son un orden de magnitud aproximado, no una predicción. La cuadrícula de población muestra dónde vive la gente, así que un ataque diurno sobre un distrito de oficinas afectaría a muchas más personas; los refugios, las tormentas de fuego, la lluvia radiactiva y el colapso de la asistencia médica no se modelan.

Cuando las sombras del relieve están activadas, la estimación se ajusta kilómetro cuadrado a kilómetro cuadrado. Quienes no ven la bola de fuego se libran de las quemaduras por el destello, así que sus tasas de víctimas se reducen en la parte atribuida a las quemaduras, aproximadamente una cuarta parte de las muertes y un tercio de los heridos, en línea con las estimaciones de Hiroshima y Nagasaki; quienes están muy por detrás de las grandes crestas se cuentan como si estuvieran en la zona de onda expansiva siguiente, más alejada. La leyenda muestra entonces ambas cifras. En la práctica el efecto es modesto en las explosiones aéreas altas y mayor en las bajas sobre ciudades montañosas, porque la mayoría de la gente vive en valles que siguen mirando a la bola de fuego.

Límites conocidos

• Los modelos están calibrados para potencias de entre aproximadamente 1 kilotón y 20 megatones; fuera de ese rango los valores se extrapolan y son menos fiables. El tope absoluto es 100 megatones.
• Las cifras de víctimas y daños suponen condiciones uniformes: sin apantallamiento del relieve, sin meteorología, construcción media.
• Los resultados son estimaciones con fines educativos, no para planificar la protección civil. Consulta los efectos de una explosión nuclear para saber qué hace cada mecanismo, o prueba el simulador para ver las cifras de cualquier ciudad y potencia.